한해 농사를 마치고 농작물을 수확하는 일은 보람되지만 많은 노동력이 필요한 작업이다. 특히 과일이나 채소의 경우 상품성을 떨어뜨리지 않기 위해 조심해서 골라 담아야 한다. 하지만 이와 같은 섬세한 작업을 스스로 알아서 하는 똑똑한 로봇들이 속속 등장하고 있다.

최근 영국 케임브리지대 후미야 이이다 박사 연구팀은 머신러닝(인공지능의 연구 분야 중 하나로, 인간의 학습 능력과 같은 기능을 컴퓨터에서 실현하고자 하는 기술)을 이용해 다 자란 양상추를 찾아내고 수확하는 ‘베지봇’ 개발에 성공했다. 농작물 수확 로봇은 향후 농업의 노동력 부족 문제를 해결하는 데 도움이 될 것으로 전망된다.

사람의 손길을 많이 필요로 하는 농업 분야에서 혁신이 이뤄지고 있다. 정보통신기술(ICT)과 인공지능(AI)이 접목되면서 자동화된 농업 생산 기술을 갖춘 스마트팜(smart farm·ICT를 농업 전반에 접목해 농작물의 생육 환경을 관리하고 생산 효율성을 높이는 농장)이 늘고 있는 것. 점점 똑똑하게 진화하는 스마트팜 기술들을 살펴본다.

인공지능이 알아서 척척!

토마토가 자라는 스마트팜의 모습.

아침에 일어나 스마트폰에 대고 “온실 상황은 어때?”라고 묻자 농작물이 있는 온실 내부 환경에 대한 정보가 TV 화면에 정리되어 나온다. 상상 속 이야기 같지만 2세대 스마트팜 기술을 통해서라면 일상이 된다.

농촌진흥청은 지난해 한국형 2세대 스마트팜 기술을 개발한 뒤 시연회를 했다. 2세대 스마트팜 기술은 AI와 클라우드(데이터를 인터넷과 연결된 중앙컴퓨터에 저장해서 인터넷에 접속하기면 하면 언제 어디서든 데이터를 이용할 수 있는 것) 기술을 활용해 자동으로 농작물 생육에 가장 적합한 환경을 만드는 것이 특징.

2세대 스마트팜은 농장 안 곳곳에 설치된 각종 센서, 카메라로 수집된 기상 환경 등 농장의 재배환경과 질병, 생육상태 등 작물의 생체정보를 데이터로 저장하고 인공지능으로 학습해 가장 적합한 생육 환경을 만들어내도록 작동한다. 기존 1세대 스마트팜이 단순히 문제 상황을 농장주에게 실시간으로 알리는 것에만 그쳤다면 2세대 스마트팜은 인공지능이 방대한 데이터를 바탕으로 스스로 의사결정을 내리는 것. ‘팜보이스’라는 인공지능 음성 플랫폼이 적용된 스마트폰에 대고 목소리로 농장 상황을 관리할 수도 있다.

이처럼 농장에서 수집한 수많은 데이터를 기반으로 처방을 내리기 때문에 농업을 시작한 지 얼마 안된 사람과 노년층도 손쉽게 농장 운영을 할 수 있는 것이 장점이다.

로봇이 양상추·딸기 따요

다 자란 양상추를 수확하는 베지봇. 케임브리지대 제공

2세대 스마트팜 이후 개발 중인 3세대 스마트팜은 태양열, 지열 등을 통해 농장 운영에 필요한 에너지를 스스로 생산하도록 하고 수확은 지능형 농기계에 맡기도록 하는 것이 특징. 이 3세대 스마트팜 기술과 관련한 개발품들이 해외에서 등장하고 있다.

다 자란 양상추를 수확하는 ‘베지봇’은 머신러닝 알고리즘을 이용해 수확기에 다다른 양상추를 구분해내는 법을 익혔다. 이후 카메라를 통해 양상추의 이미지를 분석해 병충해를 입지 않고 건강하게 잘 익은 양상추만 골라 로봇이 수확하는 것. 로봇에는 양상추를 적당한 힘으로 잡고 다치지 않게 자르는 절단 시스템이 장착되어 있다.

딸기를 자동으로 재배하는 로봇 루비온도 있다. 벨기에 기업 옥티니온이 개발한 루비온은 광학 센서로 잘 익은 딸기에서 나오는 빛의 파장을 감지한 뒤 로봇에 달린 부드러운 집게를 이용해 잘 익은 딸기를 따낸 다음 크기·무게에 따라 분류해 바구니에 넣는다.

옥티니온 측은 “사람은 하루에 50㎏을 딸 수 있지만 루비온은 하루에 180∼360㎏을 수확할 수 있다”고 밝혔다.

다 익은 딸기를 따는 루비온의 모습. 옥티니온 홈페이지 캡처